Диэлектрики

Диэлектрики – это вещества, которые обладают низкой электропроводностью.

В начале XVIII в., когда Майкл Фарадей установил деление материалов на электрические проводники и электрические непроводники, заговорили об электрическом поле, его изучении и применении. Уже тогда отличали диэлектрики, которые были способны проводить электрический ток. То есть если у типичных проводников – меди, серебра и алюминия – довольно высокая электропроводность, то у диэлектриков – слюды, фарфора, эбонита и кварца – очень маленькая. Электропроводность материала измеряют с помощью отношения плотности тока к напряженности электрического поля. Позже будут созданы полупроводники, стоящие между диэлектриками и типичными проводниками. В 1803 г. академик В. В. Петров изучал диэлектрики с помощью использования большой гальванической батареи, но положительных результатов это не дало. В нашей стране к изучению данного вопроса вернулись только в 1920 г., в момент электрификации России.

Свойства диэлектриков – это электрическая прочность, когда в электрическом поле диэлектрик противодействует силам, которые называются внешним полем. Чем выше напряженность внешнего поля, тем выше напряженное состояние диэлектрика. При таком положении диэлектрик становится неустойчивым проводником, а напряженность электрического поля называется пробивной напряженностью. Явление получило название пробоя диэлектриков.

Электронные и ионные процессы, которые происходят под воздействием внешнего поля, сопровождаются изменением электрической энергии в тепловую. Это ведет к возрастанию выделения тепла и установлению невозможности равновесия между отводом тепла и его выделением. Главный процесс под воздействием электрического поля в диэлектрике называется поляризацией. Мерой поляризации называется электрический момент, образуемый в единице объема при смещении зарядов. Важнейшая характеристика диэлектрика – его диэлектрическая проницаемость, непосредственно связанная с диэлектрической восприимчивостью. Среди диэлектриков существует группа материалов, обладающих поляризацией без воздействия внешнего поля, называющихся сегнетоэлектриками.

Практическое применение диэлектриков велико, так как они используются во всех электрических и радиотехнических устройствах.